利用X射線衍射儀、透射電鏡和硬度測(cè)試研究了Mg含量對(duì)Al-Mg鋁合金高壓扭轉(zhuǎn)（HPT）及不同溫度退火30 min后的微觀結(jié)構(gòu)和硬度的影響。結(jié)果表明:隨Mg含量從0 mass%增加到5.0 mass%,HPT后Al-Mg鋁合金的平均晶粒尺寸明顯減少、位錯(cuò)密度明顯增加,相應(yīng)地硬度則從71 HV0.1明顯提高到201 HV0.1。隨退火溫度從125℃增加到280℃,HPT工業(yè)純鋁（CP-Al）的平均晶粒尺寸從486 nm增加到1130 nm,硬度從66 HV0.1降低為55 HV0.1,表明CP-Al的平均晶粒尺寸和硬度隨退火溫度的提高呈線性增加和線性下降趨勢(shì)。當(dāng)退火溫度高于195℃時(shí),具有較高M(jìn)g含量的HPT Al-Mg鋁合金退火后硬度將大幅度下降。但當(dāng)退火溫度低于195℃時(shí),具有較高M(jìn)g含量的HPT Al-Mg鋁合金退火后硬度下降的趨勢(shì)與CP-Al類似,表明具有較高M(jìn)g含量的HPT Al-Mg鋁合金表現(xiàn)出更好的低溫?zé)岱�(wěn)定性�；趯�(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論了Mg含量對(duì)HPT Al-Mg鋁合金強(qiáng)化效果的影響以及高M(jìn)g含量HPT Al-Mg鋁合金低溫?zé)岱�(wěn)定性良好的原因。 

【文章來源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

CP-Al 和 Al-Mg合金HPT加工前后的顯微硬度

圖2(b)為根據(jù)XRD數(shù)據(jù)計(jì)算得到的HPT樣品的平均晶粒尺寸、微觀應(yīng)變和位錯(cuò)密度。隨著Mg含量的變化,微觀應(yīng)變從0.022增加到0.194,位錯(cuò)密度從0.16×1014 m-2增加到2.96×1014 m-2,平均晶粒尺寸從164 nm減小至68 nm。這些結(jié)果表明,位錯(cuò)密度和微觀應(yīng)變的增加以及晶粒的細(xì)化不僅是由HPT引起的,而且還受Mg含量的影響。2.2 HPT樣品的TEM表征

圖4總結(jié)了HPT CP-Al和Al-Mg合金在退火過程中的顯微硬度變化。結(jié)果顯示,雖然在不同溫度退火后,硬度均有下降現(xiàn)象,但隨著退火溫度的升高,合金硬度的下降幅度也隨之變化。在125 ℃保溫30 min后,HPT CP-Al和Al-Mg合金的硬度分別為66、98、125和185 HV0.1,相比變形態(tài),硬度僅有微小的降幅,結(jié)合圖5(a)和6(a)的TEM觀察表明,此時(shí)硬度的降幅主要?dú)w因于加工應(yīng)力的釋放和少量晶內(nèi)位錯(cuò)的對(duì)消。在195 ℃保溫30 min后,合金的硬度下降明顯,分別為60、84、91和153 HV0.1,相比變形態(tài)已經(jīng)有了很大幅度的降低,結(jié)合圖5(b)、6(b)和7(a)的TEM觀察可見,此時(shí)的合金軟化歸因于晶內(nèi)和晶界位錯(cuò)的大量回復(fù)以及再結(jié)晶的發(fā)生。退火溫度升高到280 ℃時(shí),變形樣品的硬度已經(jīng)回復(fù)接近于鑄態(tài)合金的硬度,分別為55、66、80和96 HV0.1。除此之外,本文發(fā)現(xiàn),HPT CP-Al在不同溫度退火后硬度下降較為平緩,且?guī)缀醭删�性下降趨勢(shì)。然而隨著Mg含量的增加,變形合金的硬度對(duì)溫度更加敏感,軟化趨勢(shì)分為兩個(gè)明顯的階段,并且195和280 ℃退火后的硬度下降幅度隨著Mg含量的增加而增大。圖4 HPT樣品在不同溫度退火后的硬度變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微納米鐵粉熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉娓,金晶,高文靜,趙慶慶,張盈文,劉磊.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(02)



本文編號(hào)：3460439